属间远缘杂交新物种衡远Y系列玉米的抗自然逆境能力.doc

属间远缘杂交新物种衡远Y系列玉米的抗自然逆境能力 衡星系列是用玉米属间远缘杂交育成，用玉米为母本，先后与高梁、薏苡、大刍草、加马草等属间植物相杂交，用蒙导等技术克服了远缘杂交的不亲合性，获得了亲本种子。经过细胞学、玉米蛋白PAGE法及解剖学鉴定，肯定了远缘杂交的真实性，创造出了新的种质，为玉米育种提供了新的多样基因，结合理化处理，基因重组等综合技术育种路线，解决了玉米育种国际性难题，使种质资源永不枯竭持续不断地向前发展。利用所获种质资源培育出的衡星系列玉米品系，具有高榶（秸杆总糖含量达21.9%以上），是普通玉米秸杆的6.6倍；籽粒秸杆双优（籽蛋白质11.5%、杆9.26%），比普通玉米高出64.8%和2.2倍；籽粒秸杆双高产（籽增18%，杆增1.2倍）；粮、饲、糖、能兼得四大创新点。经全国各区域试验，由于其独特的高光能利用率，耐旱、耐寒、耐瘠、耐盐碱及抗病虫、抗倒伏六项抗自然逆境能力集于一身，不但粮食产量8250kg/hm2,而且收秸杆27000 kg/hm2。达到籽粒秸杆双高产。 1、衡星系列玉米的抗旱性87397001（衡远Y1018）是苏子磻玉米属间远缘杂交选育出的新品质，杂交培育出的名、优、特、稀的品种，符合“863”抗旱育种目标的品种。为了验证其抗旱耐瘠性，1998年中国农科院品资所、南阳市农科所分别进行87397001、87397玉米自交系新种质的抗旱耐瘠性鉴定试验研究。中国农科院品资所抗逆试验室，用丹玉13、新黄单85-1为对照，与87397001进行比较，通过采用苗期反复干旱试验、盆栽干旱试验、苗期叶片、根系生理指标测定、旱棚中播前浇一次水试验、旱地不同土壤水分试验进行测定。从苗期反复干旱后的成活率看,都是87397001最高。三叶期活苗率比丹玉13高1.6%,比新黄单85-1高5.7%；八叶期活苗率比丹玉13高0.18%，比新黄单85-1高6.4%。盆栽试验，株高低于丹玉13 10.7%，低于新黄单85-1 16.4%；有穗株与丹玉13无差别，比新黄单85-1高25%，但有籽穗数丹玉13和新黄单85-1为0， 87397001为20%；苗期保水力比丹玉13和新黄单85-1分别提高0.6%、0.53%；气孔扩散阻力比丹玉13和新黄单85-1分别提高7.85%、7.79%；蒸腾强度分别降低1.02%、6.6%。苗期叶片、根系生理指标测定，在干旱1小时测定，叶质膜透性、根质膜透性、叶片含水量无明显变化；干旱3小时测定，叶质膜透性、根质膜透性、叶片含水量变化不明显，单根的含水量增高，比单玉13提高6.3%，比新黄单85-1提高4.2%；干旱7个小时后，各生理指标差异明显，丹玉13和新黄单85-1两个对照叶质膜透性、根质膜透性分别比87397001提高8.7%、7.7%；叶片含水量、根的含水量分别降低5.1%、5.9%、3.4%、17.2%；干旱9个小时，叶质膜透性、根质膜透性分别比处理提高8.0%、20.4%、2.1%、9.9%；叶片含水量、根的含水量比处理分别降低4.2%、3.98%；12.5%、35%。干旱期越长，叶根的含水量作用越明显。从根系调查处理品种根系比较发达，单株根条数分别比单玉13、新黄单85-1多0.5、3.5条；新根多0.1、0.3条，平均根长增0.5、0.9cm。旱棚只浇一次水的情况。通过对16个品系（种）考种结果看出，87397001在干旱情况下，植株高度下降，但下降幅度居16个品种（系）之中，而结实率达100%，比丹玉13提高50%，比新黄单85-1提高25%，比常规材料001提高86%。由此可以看出87397001的抗旱耐瘠的具体性能和表现。从南阳农科所所作的87397001抗旱耐瘠性鉴定实验研究结果证明，将红薯育苗大棚除去四周塑料薄膜，仅留顶部塑料，除去表面肥土，将池分4段，每段四周挖66cm深沟，埋上双层塑料膜，形成简易隔离池。试验按玉米不同生育阶段设四个浇水处理：.播种时浇1次水；.播种水拔节水；.播种水拔节水抽雄散粉水；.播种水拔节水抽雄散粉水灌浆水。整个试验在无肥情况下进行。每区每次浇水67.8。抗旱观察：新黄单85-1在8月10日植株始出现干旱状，丹玉13号8月15日植株出现干旱状，87397001在8月19日开始出现干旱状。第2处理新黄单85-1在8月20日植株出现干旱，其他处理没有出现干旱状。无施肥情况下，产量结果表现：处理1出现干旱进而枯萎，基本上未能结实；处理2，丹玉13结实200g，新黄单85-1结实325g，87397001结实497g；处理3，丹玉13结实400g，新黄单85-1结实400g，87397001结实410g；处理4，丹玉13结实325g，新黄单85-1结实300g, 87397001结实400g。87397001四个处理平均结实432.3g，比丹玉13增40.2%，比新黄单85-1增产26.5%。中国农科院品资所抗逆实验室对衡星101玉米的三重抗旱测试证明，在严重干旱时，能明显表现出“气孔阻力大，蒸腾强度低，叶片保水力强，根长根深含水量高” 的特性。干旱期测试对比结论是：“苗期抗旱，后期更优”。“干旱时间越长，较其它品种抗旱性越明显。” 在国内16个品种的大旱测试中是唯一结实率100%的品种。2、衡星101号的耐寒性普通玉米统常在6以上可发芽，在10以上可以生长。而衡星101玉米2009年在北京丰台种子试验站7月14日超晩播种，生长后期经月余霜降条件下，仍能正常生长，到11月18日收获，是唯一 一个在霜期正常进行灌浆结实收获的品种。开创了北京在冬季收获玉米的历史记录。2011年1月在广东博罗县试种表明，衡星101玉米幼苗在3-4低温情况下，仍能正常生长，而其它三个对照玉米幼苗则全部冻死。3、衡星101号的耐盐碱性玉米属不耐盐碱植物，盐碱地种植产量甚低。普通玉米在含盐量0.50%盐化土壤上种植，产量最高达200kg, 特殊年份甚至绝收. 而衡星101品种2009年天津静海在含盐量0.60%-0.75%的中度盐碱化土壤种植，取得了亩收获粒籽550kg，收鲜秸杆6000kg的较好产量.开创了盐碱地玉米高产纪录。4、衡星101号的耐瘠薄性多年多点的试验示范都证明了这一点, 无论是自然坡度大于25, 土层厚度小于40cm, 石砾含量大于20%的劣质土地上, 或是土壤质地差, 板结, 缺肥缺水的低产田, 种植常规玉米亩产量很难突破300kg, 而种植衡星101亩产可达500-600kg, 对大面积提高我国70%的玉米中低产田产量意义重大.为了弄清苏氏玉米属间远缘新品种衡星101的耐瘠作用，自2005年、在镇平县老庄乡进行了预备试验；2006年制定了统一方案，在南阳市所属的宛城、卧龙、邓州、南召、镇平、方城、西峡、内乡的山丘地区安排了7个衡星101号品种的抗旱耐瘠大区对比试验，取得了意想不到的结果。2005年在镇平老庄东湾进行的预备试验，参试品种5个，均为当年种植面积较大，产量较高，品质好的品种。经试验，衡星101号充分表现出了其抗旱耐瘠、生长势强、产量高、品质优的特性，亩产达683公斤，比郑单958增产15.8%，比浚单18增产18.8%，比鲁单981增产23.5%，比宛单18增产38.6%。2006年在全市安排3点,2007年3点，2008年1点的大区对比试验，以已被共认为高产、稳产、品质较好的郑单958为对照种。从2000年以来，国家所审定用传统方法选育的1000多个玉米品种中，能超过郑单958 10%以上的品种寥寥无几。通过对比示范，8个点的衡星101号产量结果均超过对比种郑单958。2006-2008年衡星101号大区对比产量结果年份示范地点亩产量（kg）衡星101号郑单958增产率(%)2005镇平老庄68359015.82006邓州林扒777.8703.310.62006方城广店807.4636.226.92006内乡赤眉70362013.42007西峡丹水73464214.32007宛城汉塚69162610.42007卧龙谢庄1005827.121.52008镇平杨营68656321.8合计760.9651.616.9经统计2005-2008年预试及大区对比的8点，衡星101号平均亩产达760.9 kg，最高达1005 kg，最低亩产为683 kg；郑单958平均亩产达651kg，最高达827.1kg，最低亩产为563kg。增产率最高为26.9%，最低10.4%，平均达16.9%。5、衡星101号的抗病虫害性衡星系列玉米经多年多地多点试验, 均表现出高抗大小斑病、青枯病、纹枯病、褐斑病、弯孢霉褐斑病等，虫害为害也较轻，整个生长期几乎不施用农药。镇平县植保站2009-2010年进行的衡星101抗病虫性鉴定结果证明，衡星101对玉米大、小斑病、纹枯病、褐斑病、弯孢霉叶斑病免疫，对玉米粗缩病高抗，抗蚜虫及玉米螟为害。6、衡星101号的抗倒伏性衡星系列玉米在黄淮海地区种植株高仅1.8-2.3m；在三北